内衬

汉语词语

内衬，是指石油管道的腐蚀和结垢，一直是困扰石油工业发展的严重问题，它给石油工业带来触目惊心的经济损失。

玻璃钢内衬复合管简介

以中原石油勘探局为例，九十年代后期，由于腐蚀给全油田每年造成直接损失二十四万亿元。有的输送管道四十天就穿孔，可以预计，全国油田年经济损失上百亿元。为了解决油田的防腐、防垢问题，石油科技工作者多年来进行了多种途径的探索，取得了一定的成效。如近几年开发的注水井油管的镀镍和内涂层技术、注水井水处理技术以及添加阻垢剂等技术，虽然这些技术有一定成效，但仍存在寿命周期短、需要连续加药作业的弱点。

美国Wasson油田曾经对涂层油管的使用情况做过统计：在284口井上用的133.7万英尺的涂层油管，其使用寿命约6.5年。其中TK-70涂层油管寿命约5年，寿命最短的是SC65涂层油管，其使用寿命只有2.7年，并未从根本上解决问题。美国六十年代开发了玻璃钢复合管技术，它以杰出的防腐性能和奇长的使用寿命轰动了石油界，在油田注水井工程领域掀起了一次技术革命。一九九五年我国中科院和石油天然气总公司，先后组团赴美国、加拿大考察这项技术的应用情况。美国RICECO公司六十年代研制的玻璃钢内衬油管，应用于油井、注水井、注水CO井和富含HS、CO气井，当时已经三十年。这项技术在美国推广到现在，已经近四十年，性能仍然良好。

美国石油行业认为它是涂层和镀镍技术的替代。我们为了攻克这项关键技术，组合我国油田的具体实际情况，进行了两年多的研制公关，于一九九七年五月研制出第一批玻璃钢内衬管，填补了国内的空白。改性玻璃钢内衬油管具有以下特点：

一、高压成型，致密度高、气密性好，能抵抗CO、HS、HF的腐蚀，适于油田工矿环境的要求。我们的衬管同美国缠绕式不同，是采用拉挤成型工艺或直接贴附工艺。衬管的薄厚可根据用户的要求一般在0.8-1.5mm之间。考虑到油田酸化作业需加HF酸，而HF酸又是玻璃钢的克星，在内壁采用了特殊防腐材料衬垫，使其形成了抵御CO、HS、HF等强腐蚀介质的保护层。这些技术的改进，满足了防腐的需要，是美国产品所不可比及的。

二、疏水防结垢性能的研究与改进通过对结垢机理的分析，有针对性的精心筛选各种原材料、辅助材料，设计多种复配方案，制成样管对比试验，终使产品实现了一下特点：（1）介电常数大。有效的屏蔽了极性垢晶离子与金属键之间的静电偶极矩；（2）保温性能好。经热力学试验其导热系数是普通钢质油管的六百分之一，延缓了成垢离子得结晶速度；（3）内表面光滑，改善了管内流休的流动状态，降低了垢晶在管壁上附挂的几率，并且根据分子基亲疏原理制成的衬管内表面，与溶有垢晶离子的水界面疏而不亲，即水珠在内表面上滚而不粘，成为该产品的一个突出特点。

三、完善了衬管封端和接箍的防腐技术衬管的两用端采用“Ⅱ”形封头与油管用树脂粘固，可对管端进行有效的防腐保护。管端中段“J”值区采用“O”形弹性密封环密合，能有效地保护管箍中段的丝扣，且与衬管保持同等防腐性能，从而形成完整的防腐、防垢管柱。地面管线的对接采取焊后补口工艺，方便快捷、严密牢固。有效的回避了焊接高温对内衬层的威胁。

四、工艺灵活，粘接牢固该技术适用于不同工艺类型及口径的各种钢管制作内衬，从地下管柱到地面管网，无论是无缝、直缝还是螺旋钢管，小到50mm、大到500mm内径，均可采取相应的工艺制作玻璃钢内衬，不论管径大小、是采取填充镶嵌或是直接贴附工艺，衬层与钢管的粘接均都可靠，不会脱落。

五、温度适应性强根据油井下工况的实际，选择抗温性能强的树脂，可在---20℃至120℃环境中长期工作不脆裂、不变形，对延长该产品的使用寿命起着重要作用。

六、实现了旧油管的修复再用，变废为宝玻璃钢内衬技术用符合技术要求的旧油管经过清理、修扣和加工玻璃钢内衬后，重新投入注水井上应用，不但恢复了旧油管的使用价值，而且增加了防腐和防垢的技术性能，这是其他防腐措施无法做到的。目前，多数采油厂都有一大批旧油管存放，往往以低廉的价格当废品卖掉，造成极大的浪费。对这些旧油管进行筛选并加内衬后重新利用、变废为宝，可节约投资，是一笔不可忽视的巨大财富，我们已生产的四十多万米玻璃内衬复合管，绝大多数是用在旧油管，当然，新油管加以玻璃钢内衬后效果更佳，该产品与其他防腐技术相比有较好的经济性。

七、专利技术、投资无风险改性成玻璃钢内衬油管技术，就其结构、工艺方法、模具等，我们已先后中报了五项国家专利并已有几项已授权。有效的保护了这项技术的设计和生产权力，避免投资风险，也保证了这项技术的实施质量。从一九九八年九月十八日在天津大港油田18　36井第一口工矿试验至今，我们已在胜利、大港、江苏、大庆、渤海等油田，近六十多口井采用了该技术，实践证明，它有强大的生命力。

钢包内衬

在炼钢生产中耐火材料使用于很严酷的条件下.其中包括较高的温度及在温度发生骤变时产生的热冲击。当从转炉或者电弧炉注入钢水时，温度有时达到极高值（>1700oc）。通常在注入钢水之前，钢包内衬工作层的温度介于800oc-1200oc之间，这在内衬工作层中引起产生应力，这可能导致工作层剥落。

炉渣在高温下发生反应能力引起对耐火材料的侵蚀，这是众所周知的。炉渣成分的变化主要取决于冶炼的过程。在现有的冶炼过程中主要与碱性炉渣有关，此类炉渣最容易与刚玉砖内衬发生反应。目前对钢包的整体内衬来说，经常采用刚玉方镁石砖或者刚玉尖晶石砖。当含有尖晶石(10%-25%)的耐火浇注料用于作钢包内衬时，其抗损毁能力特别重要，因为其结晶结构有助于俘获一系列二价或三价的阳离子(Fe2+等)。含尖晶石的耐火材料具有极低的开口气孔率和非常良好的机械性能。但是，加入氧化镁的材料正在更多地取代此类材料，首先是因为成本原因。但也与它具有良好的抗渗透性有关。

某些研究者认为这些良好的使用性能与材料的密度高及单位表面积大有关。形成尖晶石时伴随有耐火材料基质中的微观气孔得到发展。石灰或者炉渣能与氧化铝发生反应，并形成六铝酸钙，它引起膨胀，致使部分微观气孔被封闭。

钢包内衬永久层的预热是影响其使用性能的一个重要因素，这也是一个非常重要的阶段，此时任何与理想的加热曲线发生偏离时都会使内衬中产生较大的应力，有时会出现爆裂层施加机械作用，这是内衬使用期间的最危险的因素。在进行处理钢水及在钢包使用期间热循环的顺序也会导致某种内衬变得脆弱，并出现剥落。

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